Publicado por:
Marcos Roberto Aparecido Eugênio da Silva
TRATAMENTO DE EFLUENTES POR LODO ATIVADO

Centro de Profissionalização e Educação Técnica

TRATAMENTO DE EFLUENTES POR LODO ATIVADO

MARCOS ROBERTO APARECIDO EUGÊNIO DA SILVA

Resumo

O tratamento biológico por lodos ativados é atualmente o mais utilizado para depuração de efluentes sanitários e industriais caracterizados por contaminação de carga orgânica e produtos nitrogenados. Este sistema de tratamento de efluentes é largamente utilizado por se tratar de um sistema com baixo custo de investimento e alta taxa de eficiência. O sistema é composto de tratamento preliminar que precede o tratamento principal consiste de peneiramento e desaneração em uma unidade compacta, dois tanques de aeração, responsáveis pela formação dos microrganismos ativos (degradação biológica), dois decantadores, utilizado para separar os sólidos suspensos do efluente tratado, uma centrífuga para desidratação do excesso de lodo e uma elevatória final para a desinfecção do efluente tratado com o objetivo de remoção das bactérias patogênicas. Neste trabalho está apresentada a ETE Itatinga, em são Sebastião, SP, através do sistema de lodo ativado com aeração de alta taxa e em fluxo contínuo. Foi comprovado, por meio do monitoramento analítico, que o lodo ativado proporciona uma eficiência no tratamento entre 95 e 98%, reduzindo as cargas poluidoras, o que, na maioria das vezes, fornece condições de reaproveitamento da água.

Palavras-chave: Efluentes, lodo ativado, tratamento biológico

Abstract

The biological treatment by activated sludge is currently the most used for the purification of sanitary and industrial effluents characterized by contamination of organic load and nitrogenous products. This effluent treatment system is widely used because it is a system with low investment cost and high efficiency rate. The system consists of a preliminary treatment that precedes the main treatment, consisting of sieving and deaneration in a compact unit, two aeration tanks, responsible for the formation of active microorganisms (biological degradation), two decanters, used to separate the suspended solids from the treated effluent , a centrifuge for dewatering excess sludge and a final pump for disinfecting the treated effluent in order to remove pathogenic bacteria. This work presents the ETE Itatinga, in São Sebastião, SP, through the activated sludge system with high rate aeration and in continuous flow. It has been proven, through analytical monitoring, that activated sludge provides treatment efficiency between 95 and 98%, reducing polluting loads, which, in most cases, provides conditions for water reuse.

Keywords: Effluents, Activated sludge, Biological treatment.

Introdução

Existe hoje uma grande preocupação em relação ao grau de tratamento e ao destino final dos esgotos, as suas consequências sobre meio ambiente, a qualidade das águas e aos seus usos e benefícios. Tendo em conta esses aspectos, os estudos, critérios, projetos, relativos ao tratamento e à disposição final dos esgotos, deverão ser precedidos de cuidados especiais que garantam o afastamento adequado dos esgotos e, igualmente, a manutenção e melhoria dos usos e da qualidade dos corpos receptores.

Sistemas biológicos de tratamento trabalham com microrganismos "confinados" em um sistema para degradação da matéria orgânica. Dessa forma, a degradação que ocorreria no corpo receptor acontece dentro de uma unidade projetada especificamente para esse fim. Tais unidades são denominadas reatores biológicos ou biorreatores, uma vez que a remoção (conversão) biológica é realizada por meio de microrganismos, que utilizam a matéria orgânica como alimento (fonte de carbono e energia). A matéria orgânica foi convertida em produtos gasosos ou incorporada como massa microbiana, gerando sólidos.

Os reatores biológicos são projetados de acordo com vários critérios de engenharia, com a finalidade de otimizar as reações de degradação da matéria orgânica das águas residuais, podendo variar conforme critério do projetista.

Saneamento básico é considerado uma das melhores e mais eficazes soluções para a promoção de saúde no Brasil. Financeiramente, o investimento é relativamente baixo e o retorno é garantido. A promoção da saúde populacional é uma das principais razões da necessidade de se controlar as descargas dos poluentes nos rios e o consequente tratamento adequado do esgoto.

Os processos biológicos foram concebidos para serem aplicados na remoção de material orgânico carbonáceo, geralmente medido em termos de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5)/ Demanda Química de Oxigênio (DQO), nitrificação, desnitrificação, remoção de fósforo e estabilização do lodo gerado no sistema primário e secundário, possibilitando, assim, a correção das características indesejáveis dos esgotos e sua disposição final, de acordo com as regras e critérios definidos pela legislação ambiental (METCALF, 1991).

O tratamento convencional de esgoto é a combinação de processos físicos e biológicos projetados para remover o material orgânico presente nos despejos. O primeiro método utilizado para tratar esgotos foi a sedimentação com utilização de tanques sépticos, por meio do sistema batizado como Tanques de Imhoff. Esse sistema contava com dois tanques de acumulação que possuem uma zona de decantação na parte superior e uma zona de digestão na parte inferior (HAMMER; HAMMER Jr., 1996).

Em função da limitada eficiência na sedimentação primária dos esgotos domésticos, foi introduzido o tratamento secundário, que prevê a adição de coagulantes para melhorar a sedimentabilidade do esgoto. Este processo melhorou bastante o tratamento, porém a dosagem de grande quantidade de produtos químicos resultou em altos custos e os substratos orgânicos solúveis não eram removidos. Devido à passagem lenta de esgoto através de uma camada de pedras, o material orgânico era rapidamente decomposto, caracterizando o primeiro ensaio de tratamento de esgotos a nível secundário. Este processo foi chamado de filtro biológico e foi desenvolvido para instalações municipais em 1910 (HAMMER, M. J.; HAMMER Jr., M. J., 1996).

O segundo maior avanço no tratamento biológico se deu quando foi observado que os sólidos biológicos, desenvolvidos em águas poluídas, floculavam como colóides orgânicos. Essa massa microbiológica, denominada de lodo ativado, rapidamente metabolizava os poluentes da solução e estes podiam ser subsequentemente removidos pela sedimentação por gravidade.

A primeira Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) foi a de Salford (Inglaterra) com capacidade para tratar 303 m3/dia. Em 1916, foi inaugurada, nos Estados Unidos, a ETE San Marcos, localizada no Texas, com capacidade para tratar 454 m3/dia; dez anos depois, em 1927, a ETE de Chicago North, também nos Estados Unidos, consagra o processo de lodos ativados tratando 7,5 m3/ s (JORDÃO, 1998).

Neste trabalho, o objetivo principal é avaliar o processo de tratamento biológico do tipo lodo ativado, em estações de tratamento de esgoto e comprovar a sua eficiência. Foi acompanhado na ETE Itatinga, uma estação de tratamento por lodo ativado em fluxo contínuo.






Desenvolvimento 

CARACTERÍSTICAS GERAIS DO TRATAMENTO AERÓBIO POR LODO ATIVADO

O principio geral deste processo é acelerar a oxidação e decomposição natural da matéria orgânica, o mesmo que acontece nos corpos d'água (matéria orgânica é parte convertida em CO2 e H2O). A biomassa bacteriana pode ser separada do despejo tratado por simples decantação (SPERLING, 1996). A distinção entre os processos é verificada somente por meio de algumas variáveis, tais como o tempo de retenção celular e fator alimento/microrganismo. Para o sistema convencional de lodos ativados os seguintes valores são apresentados:

Tempo de retenção celular:

Entre 4 e 10 dias (SPERLING,1996)

Entre 5 e 15 dias (METCALF,2002)

Relação alimento/microrganismo:

Entre 0,2 e 0,4kg DBO5 aplicada / kg Sólidos Voláteis / dia, para fluxo pistão (METCALF,1991; QASIM,1985)

Entre 0,2 e 0,6 kg DBO5 aplicada /  kg Sólidos Voláteis / dia, para sistemas completamente misturados (METCALF,1991; QASIM,1985)

Entre 0,3 e 0,8 kg DBO5 aplicada / kg Sólidos Voláteis / dia (SPERLING,1996)

Tempo de detenção hidráulica:

Entre 6 e 8 horas (SPERLING,1996)

Entre 4 e 8 horas para sistemas de fluxo pistão (METCALF,1991; QASIM,1985) 

Entre 3 e 5 horas para sistemas completamente misturados (METCALF,1991;  QASIM,1985)


Nestas condições, a biomassa retirada do sistema contém grande quantidade de matéria orgânica, necessitando de uma etapa posterior para estabilização. Os sistemas de lodos ativados convencionais necessitam, ainda, de uma etapa preliminar de tratamento, o decantador primário, que é utilizado para remover os sólidos sedimentáveis dos esgotos, reduzindo, assim, a carga orgânica que irá para os tanques de aeração. (DIAN FERREIRA, Fabiana; CORAIOLA, Márcio, 2008).

Substâncias orgânicas nos esgotos

O substrato orgânico nos esgotos é a fonte de energia para os microrganismos e são divididos em três grandes categorias: proteínas(40-60%), carboidratos(25-50%) e gorduras(10%) (HAMMER; HAMMER Jr, 1996; METCALF, 1991). Além dessas substâncias, encontram-se nos esgotos pequenas  quantidades de moléculas sintéticas orgânicas, compreendendo desde as estruturas mais simples até as mais complexas. Nos últimos anos, a presença dessas substâncias tem complicado o sistema de tratamento de esgotos, pois muitos desses compostos não podem ser decompostos biologicamente ou apresentam uma lenta decomposição. Para um esgoto de concentração média, aproximadamente 75% dos sólidos suspensos e 40% dos sólidos filtráveis são de natureza orgânica.

A maioria dos carboidratos, proteínas e gorduras presentes nos esgotos estão na forma de grandes moléculas, que não podem penetrar na membrana celular dos microrganismos. O primeiro passo para a decomposição do composto orgânico pelas bactérias é a hidrólise dos carboidratos em açúcar solúvel, das proteínas em aminoácidos e gorduras em ácidos graxos de cadeia curta. Na degradação aeróbia, o composto orgânico é convertido em gás carbônico e água, enquanto que na digestão anaeróbia, os produtos finais são ácidos orgânicos, álcoois, gás carbônico, metano e gás sulfídrico.

De toda a matéria orgânica presente nos esgotos, 60% a 80% é rapidamente assimilada por meio da biodegradação. Muitos compostos orgânicos como a celulose, hidrocarbonetos de cadeia saturada longa e outros compostos complexos são considerados não biodegradáveis, pois necessitam de um tempo muito longo para serem assimilados. Derivados de petróleo, detergentes, pesticidas e outros compostos orgânicos sintéticos, também são resistentes a biodegradação, e alguns são tóxicos e inibem a atividade dos microrganismos nos processos de tratamento biológico.

Os microrganismos realizam a decomposição da matéria orgânica através de enzimas, que agem como catalisadores e podem atuar externamente (extracelular) e ou internamente (intracelular). A ação das enzimas são afetadas pelas condições ambientais como pH, temperatura e concentração do substrato (QASIM,1985).

Monitoramento: DQO

A demanda química de oxigênio é frequentemente utilizada para caracterizar os despejos domésticos e / ou industriais. Para realizar o teste adiciona-se uma quantidade conhecida de solução padrão de dicromato de potássio, ácido sulfúrico contendo sulfato de prata (catalisador) e uma quantidade de amostra em um frasco. Esta mistura é refluída durante 2 horas, sendo que a maior parte do material orgânico é destruída no aquecimento dessa mistura de cromo e ácido sulfúrico. Após a mistura esfriar, o dicromato remanescente é titulado com uma solução padrão de sulfato ferroso amoniacal, usando ferro como indicador. O íon ferroso reage com o íon dicromato, mudando da cor azul-esverdeado para vermelho tijolo, indicando o final da titulação.

A maioria dos compostos orgânicos oxida entre 95 a 100%. O interferente mais comum para o teste da DQO é o íon cloreto, pois precipita a prata e, consequentemente, tira o poder catalítico dela. Isso interfere na determinação, pois compostos alifáticos de cadeia longa são oxidados mais eficientemente na presença do sulfato de prata, que atua como catalisador. As amostras para análises de DQO podem ser coletadas em frascos de plástico ou vidro e são conservadas durante 07 dias, quando preservadas com ácido sulfúrico para pH < 2 e refrigeradas a 4ºC (CLESCERI, L.S.; GREENBERG, A.E.; EATON, A.D.,1998).

Unidades integrantes do sistema de tratamento

atualmente a ETE recebe os esgoto de praticamente toda área urbana do bairro Itatinga e embora deva receber despejos líquidos das industrias localizadas na área, os esgotos sanitários afluentes são predominantemente domésticos. A concepção do sistema de esgotamento prevê que todo esgoto seja conduzido através de coletores troncos, estações elevatórias e linhas de recalque ate a ETE.

Em função das características do corpo receptor, os esgotos tratados nas instalações da ETE são lançados no mar através do emissário submarino, de maneira que o processo tem por finalidade basicamente a remoção de me material sedimentável e flutuante, óleos e graxas, carga orgânica e diminuição da densidade de coliformes termotolerantes de maneira a atender o padrão de qualidade do corpo receptor estabelecido pelo artigo 18 da resolução CONAMA n 357/05 para águas salinas classe I, após a diluição inicial proporcionada pelo emissário considerando as intervenções para a sua adequação, bem como o atendimento do artigo 18 do decreto estadual n 8,468/76 e artigo 22 da resolução CONAMA n 430/11.

DESCRIÇÃO DO PROCESSO

Fluxograma 1 — ETE Itatinga
 ETE Itatinga
O autor (2022).

O esgoto afluente é encaminhado a caixa de chegada, onde se situam dois canais paralelos com grade de limpeza manual, posicionada à entrada dos módulos, sendo dai distribuído a  duas unidades compactas de tratamento preliminar. 

Fotografia 1 — caixa de chegada
caixa de chegada
O autor (2022).
Fotografia 2 — limpeza manual do gradeamento
limpeza manual do gradeamento
O autor (2022).

Cada uma delas é constituída por uma peneira rotativa com abertura de 6 mm. Os sólidos de dimensões maiores ficam retidos pela malha, em seguida removidos da peneira por meio de seu movimento rotativo e raspagem fixados em suas extremidades com mecanismo de auto-limpeza, neste caso a desobstrução da peneira é feita com agua sob pressão. Deve se dar atenção a limpeza do bicos, onde recebem agua de reuso da própria ETE.

Fotografia 3 — peneira rotativa
peneira rotativa
O autor (2022).

 Em seguida de um removedor de areia, tipo horizontal, com raspador de fundo, move a areia ate um parafuso inclinado que separa a água da areia selecionada, o material retido em cada peneira e cada desarenador devera ser encaminhado a caçambas estacionarias por meio dos respectivos parafusos lavadores e de mangotes flexíveis, para ser disposto em aterro sanitário.

Fotografia 4 — Parafuso desarenador horizontal e inclinado
Parafuso desarenador horizontal e inclinado
O autor (2022).
Fotografia 5 — Mangotes e caçamba coberta por lona
Mangotes e caçamba coberta por lona
O autor (2022).

O esgoto é encaminhado por gravidade para os tanques de aeração, onde chegam na caixa divisora de vazão (CDV-1), que possui 2 vertedores, cada um dirigindo o esgoto para um compartimento de onde parte uma tubulação para um dos tanques de aeração e  recebe também o retorno de lodo proveniente dos decantadores que estão na estação elevatória de recirculação de lodo, passando por um medidor de vazão antes de se unir com o esgoto afluente.

Fotografia 6 — Caixa divisora de vazão 1
Caixa divisora de vazão 1
O autor (2022).

A mistura do lodo e o fornecimento de ar são feitos por um conjunto de dois sopradores de ar, responsáveis também pelos digestores de lodo de excesso, a tubulação se divide em 6 linhas de PEAD para alimentação de zonas distintas dos tanques de aeração dispostas transversalmente e portadoras de válvulas borboletas.

Fotografia 7 — Soprador
Soprador
O autor (2022).
Fotografia 8 — Isolamento acústico dos sopradores
Isolamento acústico dos sopradores
O autor (2022).

As linhas de PEAD possuem uma serie de difusores de membrana de EPDM que transforma bolhas grossas emitidas pelo soprador em bolhas finas, mais solúveis. o controle da injeção de ar é comandado por oxímetros instalados em cada uma das zonas finais do tanque. em cada um dessas zonas é estabelecida uma concentração de OD de trabalho e os valores nos oxímetros comandam a abertura ou fechamento das válvulas dos sopradores que alimentam as determinadas regiões.

Fotografia 9 — válvulas para controle de oxigenação
válvulas para controle de oxigenação
O autor (2022).
Fotografia 10 — Tanque de aeração
Tanque de aeração
O autor (2022).

O resultado da interação entre microrganismos e matéria orgânica nos tanques de aeração é a formação de flocos. Polímeros extracelulares produzidos pelos microrganismos são os principais agentes. Os flocos biológicos são constituídos de microrganismos e matéria orgânica. o objetivo central da operação é produzir e manter as condições necessárias para separação nos decantadores, enquanto os composto orgânicos deverão sofrer o nível de digestão biológica desejado.

Além do esgoto afluente, as principais condições operacionais devem ser controladas para que os benefícios desejados sejam alcançados. Um controle operacional essencial é o do sistema de aeração, de forma com que a concentração residual estabelecida de OD seja mantida ao longo do tempo e ao longo do tanque.

Fotografia 11 — Saída do tanque de aeração
Saída do tanque de aeração
O autor (2022).
Fotografia 12 — Oxímetro
Oxímetro
O autor (2022).
Fotografia 13 — Difusor de bolhas finas
Difusor de bolhas finas
O autor (2022).

O lodo ativado sob mistura completa nos tanques de aeração é encaminhado por gravidade para caixa divisora de vazão (CDV-2), que distribui o lodo ativado nos decantadores em vazões iguais, o lodo constituído de flocos densos formados nos tanques de aeração é separado no decantador, em cujo o fundo permanece mais concentrado e com os microrganismos em predominância de fase endógena de seus metabolismos, devido ao excesso de populações e escassez de matéria orgânica.

Fotografia 14 — Caixa divisora de vazão 2
Caixa divisora de vazão 2
O autor (2022).

Nos decantadores, que são cilíndricos com fundo inclinado para o centro ocorre a separação de fases, o lodo floculado que se sedimenta no fundo do decantador, é removido através de dois braços rotativos, fixados a ponte rolante com acionamento periférico, o lodo removido pelo equipamento é direcionado ao centro do decantador onde uma tubulação o direciona ao poço de passagem de lodo, o lodo ativado é recirculado para caixa divisora de vazão (CDV-1), por meio de bombas centrifugas, que promove uma mistura com grande concentração de sólidos biológicos e por consequência, dotados de grande capacidade de recebimento de carga orgânica. 

Fotografia 15 — Decantador
Decantador
O autor (2022).
Fotografia 16 — Bomba de recirculação de lodo
Bomba de recirculação de lodo
O autor (2022).
Fotografia 17 — Medidor de vazão da recirculação
Medidor de vazão da recirculação
O autor (2022).

Isto por que a atividade biológica neste processo é controlada pela  razão alimento/microrganismos, uma vez que o crescimento celular no processo de lodos ativados é muito rápido, é necessário remover continuamente a quantidade excedente de lodo a partir do momento em que o tanque de aeração alcança a condição de trabalho programada. Razões alimento/microrganismos muito baixas resultam na desfloculação e perda de sólidos junto com o efluente dos decantadores, enquanto que valores muito elevados podem permitir que não sejam alcançados o grau de nitrificação do esgoto e o grau de estabilização do lodo necessários.

Fotografia 18 — Bomba de excesso de lodo
Bomba de excesso de lodo
O autor (2022).

Portanto, o controle de quantidade de lodo de descarte do processo é, sem duvida, fator operacional mais relevante para a consecução dos objetivos planejados. Este conceito esta associado ao conceito idade do lodo, pois quanto menos se descarta de lodo por dia maior será o tempo médio de permanência dos organismos e vice-versa. Quanto maior a idade do lodo, menor será a razão alimento/microrganismos resultando em maior nível de digestão de flocos biológicos, produzindo lodo passível de desaguamento sem necessidade  de sofrer estabilização bioquímica complementar em digestores de lodo.

Fotografia 19 — Tanque de lodo adensado
Tanque de lodo adensado
O autor (2022).

Caso a idade do lodo seja muito alta, o nível de digestão excessivo pode tornar os flocos leves e o controle do processo pode ser perdido pelo arraste excessivo de lodo junto ao efluente. O lodo ativado é recirculado para caixa divisora de vazão (CDV-1),  por meio de bombas centrifugas. Do poço de passagem parte também uma tubulação que envia por bomba centrifuga o lodo ativado em excesso para o tanque de lodo adensado.

 Ainda nos decantadores dotados de raspador superficial de escuma a mesma é removida pelo equipamento é lançada em um hopper e daí, através de uma tubulação, é direcionada a estação elevatória de escuma, onde estão instaladas duas bombas e um misturador axial, as bombas recalcam material coletado para os digestores aeróbios, sendo que a operação desses equipamentos é intermitente e definida pelo operador da estação conforme necessidade.

Fotografia 20 — Hopper
Hopper
O autor (2022).
Fotografia 21 — Elevatória de escuma
Elevatória de escuma
O autor (2022).

O esgoto tratado escoa superficialmente nos decantadores secundários, a partir da região central em direção aos vertedores periféricos, de onde são descarregados no canal de coleta do esgoto tratado, que são encaminhados por gravidade através de tubulações que contem medidor de vazão, para elevatória efluente tratado onde o mesmo entra em contato com o hipoclorito de sódio para desinfecção, as dosagens de cloro deverão ser controladas em função da concentração de cloro residual e das contagens de coliformes termotolerantes, antes da descarga via emissário terrestre e submarino, no canal de são Sebastião junto a ponta do Araçá a 8 metros de profundidade.

Fotografia 22 — Esgoto tratado nos vertedores periféricos
Esgoto tratado nos vertedores periféricos
O autor (2022).
Fotografia 23 — Elevatória de efluente tratado
Elevatória de efluente tratado
O autor (2022).
Fotografia 24 — Tanque e dosadoras de hipoclorito de sódio
Tanque e dosadoras de hipoclorito de sódio
O autor (2022).

Essa elevatória também abastece o tanque de água de reuso,  que  é bombeada de acordo com a necessidade, passando por outro filtro e sendo armazenada para a lavagem da peneira rotativa do tratamento preliminar.

Fotografia 25 — Tanque de água de reuso
Tanque de água de reuso
O autor (2022).

Conforme descrito, o lodo dos decantadores que é recalcado para o tanque de equalização de lodo, passa primeiramente pela máquina de adensamento, nessa linha o lodo recebe solução de polieletrólito, esta solução é preparada misturando água ao polieletrólito em pó, e dosada por meio de bombas peristálticas com tubulação de PVC.

Fotografia 26 — Preparador de polímero
Preparador de polímero
O autor (2022).
Fotografia 27 — Dosadora de polímero
Dosadora de polímero
O autor (2022).

Na máquina de adensamento ocorre a separação do lodo adensado que segue para o tanque de equalização de lodo que é dotado de misturador, e o líquido extraído dos adensadores é encaminhado para elevatória de percolado.

Fotografia 28 — Adensadora de lodo
Adensadora de lodo
O autor (2022).
Fotografia 29 — Elevatória de percolado
Elevatória de percolado
O autor (2022).

 Posteriormente o lodo adensado é encaminhado para os digestores aeróbio, com a finalidade de obter a digestão do lodo, ou seja, estabilização, onde o sistema de aeração é o mesmo utilizado nos tanques de aeração, ar difuso de bolhas finas.

Fotografia 30 — Bomba de recalque para o digestor
Bomba de recalque para o digestor
O autor (2022).
Fotografia 31 — Digestor aeróbio
Digestor aeróbio
O autor (2022).

 Após a digestão aeróbia , o lodo digerido é encaminhado a centrifuga (Pieralise). O lodo digerido recebe nova dosagem de polieletrólito em linha na entrada da centrifuga, enquanto o liquido é removido do lodo e é encaminhado para o percolado. O lodo desaguado é retido em caçambas e atualmente encaminhado ao aterro sanitário.

Fotografia 32 — Bomba de recalque para centrifuga
Bomba de recalque para centrifuga
O autor (2022).
Fotografia 33 — Centrifuga Pieralise para desidratação de lodo
Centrifuga Pieralise para desidratação de lodo
O autor (2022).

O líquido removido do lodo e a água de lavagem do adensador mecânico, bem como o líquido centrifugado na secagem que estão no percolado serão bombeados para a caixa de chegada e reinicia o processo no tratamento preliminar.

Principais parâmetros de controle

Antes de iniciar a operação é indispensável o conhecimento básico de alguns parâmetros utilizados na manutenção e controle da Estação de Tratamento de Efluentes (sistema biológico por Lodos Ativados) (PESSOA, 1995).

Oxigênio dissolvido

O sistema de aeração adotado no Tanque de Aeração ou Reator Biológico conta com sistema de ar difuso, com difusores submersos no líquido e tubulações distribuidoras de ar. O ar é introduzido próximo ao fundo do reator biológico para evitar a sedimentação do lodo e fornecer o oxigênio necessário para a sobrevivência dos microorganismos. Este controle é importante, pois indica a quantidade de oxigênio no Tanque de Aeração, de modo que os microrganismos possam estar realizando seguramente sua tarefa e, ainda, apresentando um superávit no meio.

O lodo ativado trabalha com uma faixa larga de Oxigênio Dissolvido, porém, normalmente, se procura obter um intervalo de 3,0 - 5,0 mg O2 / L. Valores abaixo destes podem causar diversos problemas entre eles a perda de massa biológica com a morte de microorganismos e, consequentemente, odores desagradáveis. Valores acima desses podem provocar sérios desequilíbrios ao processo, como por exemplo, a baixa decantabilidadde do lodo (PESSOA, 1995).

Índice de lodo - sólidos sedimentáveis

O índice de lodo - sólidos sedimentáveis deve, preferencialmente, encontrar-se na faixa de 300 - 400 ml/l (esgoto sanitário), o que contribui na boa sedimentabilidade do lodo e conseqüente aumento na remoção de sólidos do clarificado.

Fotografia 34 — Índice de lodo - Tanque de aeração
Índice de lodo - Tanque de aeração
O autor (2022).

Demanda química de oxigênio - DQO

A DQO é a quantidade de oxigênio necessário para a oxidação da matéria orgânica e parte de compostos inorgânicos como Fe, Mn, SO4, etc. Ela corresponde a uma oxidação química da matéria orgânica, obtida por meio de um forte oxidante em meio ácido (PESSOA, 1995).

RESULTADOS E DISCUSSÃO


O Quadro 2 apresenta os principais resultados encontrados no monitoramento analítico de uma estação de tratamento de esgoto por lodo ativado em fluxo contínuo, realizado durante o período de 17/07/06 a 09/05/07.

Os parâmetros analisados foram: pH, DQO, Índice de lodo, Temperatura, OD, Cloro livre. Os pontos coletados foram: caixa de chegada, tanque de aeração, decantador e efluente tratado. Os resultados visam demonstrar à eficiência do tratamento proposto e o atendimento a resolução do CONAMA 357 de 17 de março de 2005 art. 34, além das exigências existentes na Licença Ambiental de Operação da empresa.

 Principais parâmetro resultantes do monitoramento analítico de uma estação de tratamento de esgoto por lodo ativado.

Figura 1
O autor (2022).

Conforme monitoramento analítico descrito na figura 1, observa-se que o tratamento proposto por lodo ativado tem uma eficiência acima de 95%. Estes resultados deixam claro que o tratamento biológico por lodo ativado é a melhor alternativa para o tratamento do esgoto em fluxo contínuo.

Fotografia 35 — Efluente tratado
Efluente tratado
O autor (2022).






Conclusão


O processo biológico por lodo ativado apresenta-se como altamente eficiente, principalmente na remoção de DQO. Sua performance justifica-se pelo fato de parte da matéria orgânica ser mineralizada para gás carbônico e água, parte ser convertida em biomassa bacteriana, que pode ser reutilizada no próprio sistema, o que representa uma grande economia. A alta eficiência, acima de 95%, e o baixo custo do tratamento por lodo ativado são mais evidentes quando se observa que, atualmente, este é o sistema de tratamento mais usado na depuração de efluentes sanitários.


Referências

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Dian FerreiraFabiana; CoraiolaMárcioEFICIÊNCIA DO LODO ATIVADO EM FLUXO CONTÍNUO PARA TRATAMENTO DE ESGOTO.. Curitiba, v. 6, f. 259, 2008279 pPontifícia Universidade Católica do Paraná.

HammerM. J; Hammer JrM. JWater and Wastewater Technology. 3 ed. New Jersey: Prentice Hall, 1996.

JordãoE. PTratamentos de Esgotos Domésticos. Rio de Janeiro: ABES, 1998.

METCALFEWastewater Engeneeringtreatment, disposal and reuse. 3 ed. Nova York: McGrallHill, 1991.

QASIMS. RWastewater treatment plantsplannig, design and operation. New York: CBS College, 1985.

SPERLINGV. MPrincípios do tratamento biológico de águas resíduariaslodos ativados. Belo Horizonte: DESA/UFMG, v. 4, 1997.

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